DE764731C

DE764731C - Zweitaktbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE764731C
Application number: DES132055D
Authority: DE
Inventors: Andreas Soltau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-03-23
Filing date: 1937-03-23
Publication date: 1954-05-03

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit vom Kolben gesteuerten Ein- und Auslaßschlitzen und gegenläufigen Kolben, bei welcher die Aufladung sowie die Spülung durch vorverdichtete Luft erfolgt. Die Aufladung solcher Maschinen hat man bisher durch Voreilung des Kolbens auf der Auslaßseite erzielt. Die hiermit verbundene Versetzung der Kurbel des voreilenden Kolbens der Auslaufseite gegenüber der Kurbel des Kolbens der Einlaßseite ergibt jedoch eine ungleichmäßige Belastung der Kurbeln im Drehmoment und einen unruhigen Gang der Zahnrädergetriebe und beweglichen Maschinenteile. Außerdem verliert dabei die Expansion der Maschine an Weglänge, was eine Verminderung der Leistung zur Folgehat.
Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß an einer Zweitaktbrennkraftmaschine der vorgenannten Gattung im Einlaßkanal oder im Auslaßkanal bzw. in beiden besondere, zwangläufig gesteuerte Absperrorgane vorgesehen sind, welche die von den Ein- undAuslaßschlitzen bestimmten öffnungsperioden für den Ein- oder Auslaß bzw. für beide innerhalb der durch die Kolbensteuerung der Schlitze gegebenen Bereiche begrenzen. Dabei kann der Auslaßkanal durch das darin angeordnete zusätzliche Absperrorgan früher geschlossen «-erden als der Einlaß beendet ist.
Bei Anordnung eines Kolbens als Absperrorgan im Auslalikanal kann im Zusammenhang mit einer Rückschlagklappe im Auslaßkanal ein Unterdruck erzeugt werden, durch «-elchen die Abgase eine beschleunigte Ausströmung erfahren.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung dargestellt. Es -zeigt Abb. i eine Ausführungsform einer Gegenkolbenmaschine mit ,!£bschluPorganen ini Aus-Iaßkanal und Einlaßkanal im Län-smittelschnitt, Abb. -2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i.
Abb. 3 eine Einzelheit der Abb. 2, Abb..I eine andere Ausführungsform einer Gegenkolbenmaschine mit Kolben und Rückschla-ventil im Auslaßkanal im Län-smittelschnitt.
Abb. @ einen Schnitt nach der Linie V-V der Abb. d., Abb. 6 bis 8 Arbeitsdiagramme von Gegenkolbenmaschinen mit verschiedenen Absperrorgananordnungen im Einlallkanal oder Aus-Iaßkanal bzw. in beiden.
In Abb. i und 2 sind t und 2 die gegenläufigen Kolben einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit dein Einlaßkanal 12, der durch mehrere Reihen von Einlaßschlitzen mit dem Zylinderinnern verbunden ist, und dem Aus-Iaßl:atial i i, der durch Auslaßschlitze ebenfalls mit dem Zylinderinnern in Verbindung steht. Die Einlaß- und Auslaßschlitze werden durch die gegenläufigen Kolben i und 2 gesteuert. Der Einlaßkanal 12 erhält das Spülmittel durch eine Ladepumpe mit dem Kolben 6 zugeführt und ist mit Drosselklappe 16 als _-#bsperrorgan versehen. Im Auslaßkanal i t ist beispielsweise ein zwangläufig gesteuertes Ventil 3 vorgesehen, das von der mit dem Räderwerk der Brennkraftmaschine verbundenen -Nockenwelle 13 gesteuert wird. Die Drosselklappe 16 wird in gleicher Weise von der -Nockenwelle 17 gesteuert (Abb. 3).
In Abb..I und ; sind wieder i und 2 die gegenläufigen Kolben der Brennkraftmaschine mit dem Einlaßkanal 12, den zugehörigen Einlaßschlitzen und dem Auslaßkanal i i mit den zugehörigen Auslaßschlitzen. Der Einlaßkanal 12 erhält das Spülmittel durch eine Räderladepurnpe .I zugeführt, die von dem Räderwerk der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Im Auslaßkanal i i ist ein Kolben 3 als Absperrorgan sowie eine Rückschlagklappe 7 angeordnet. Der Kolben 3 wird von dein Kurbelzapfen 8, dessen «-elle ebenfalls durch Zahnradübersetzung vom Räderwerk der Brennkraftmaschine aus angetrieben wird, gesteuert. Die Kurbelzapfen 9 und io sind für die Kolben der beiden anderen Zylinder der dreizylindrigen Maschine bestimmt und dementsprechend gegeneinander versetzt.
In Abb. 6. ; und `8 sind die drei Arbeitsdiagramme als aufgerollte Kurbeldiagramme dargestellt.
Der innere Totpunkt liegt bei I (o= und 36o° 1. der äußere Totpunkt liegt bei i 8o` . Der obere Streifen zeigt jeweils die Arbeitsleistung (Verbrennung und Expansion) von I-II, den Austritt der Abgase von II-III und die Kornpression von III-I.
Der untere Streifen zeigt jeweils den Eintritt der vorverdichteten Frischluft zur Spülung und Aufladung von c-d; hiervon bedeutet c-III Spülung und d-III Aufladung.
Die Aufladung kommt dadurch zustande, daß der Austritt II-III früher schließt als der Eintritt c-d beendet ist, und zwar in der Weise, daß die Absperrorgane im Ein- und Austritt die vom Arbeitskolben gesteuerten Schlitze in ihren Öffnungsperioden entweder am Anfang oder am Ende oder am Anfang und am Ende in engerer Begrenzung und in verschiedenen Einstellungen zum äußeren Totpunkt halten, je nach der gewünschten Weglänge der Arbeitsleistung von I-II (Expansioneinschließlich Verbrennung).
Die Abb.6, 7 und 8 zeigen die Arbeitsdiagramme für eine Zweitaktbrennkraftmaschine in ihren drei Haupteinstellungen. Der Unterschied besteht in der verschiedenen Einstellung der gegeneinander versetzten Ein-und Auslaßöffnungsperioden zum äußeren Totpunkt. wobei nicht nur dieAufladung, sondern auch die jeweils vorteilhafteste Weglänge der Arbeitsleitung 1-1I, je nach der Druckhöhe der Aufladung, einstellbar ist.
In Abb. 6 liegt der Auslaß I1-111 utis@-inmetrisch zum äußeren Totpunkt. das Absperrorgan 5 oder 3 (Abb. i und d.) tritt hierbei III in Tätigkeit, während die Begrenzung bei II lediglich durch die vom Arbeitskolben gesteuerten Auslaßschlitze erfolgt.
Der Einlaß c-d liegt symmetrisch zum äußeren Totpunkt. Hier erfolgt also eine Begrenzung der Auslaßschlitze durch das Absperrorgan im Auslaßkanal vor dem Ende der Öffnungsperiode.
In Abb. 7 liegt der Auslaß II-III svinmetrisch zum äußeren Totpunkt. Das Absperrorgan tritt hier nach dem Beginn und vor dem Ende der Öffnungsperiode in Tätigkeit. Dasselbe gilt für den unsymmetrisch angeordneten Einlaß c-d.
In Abb.8 liegen Auslaß und Einlaß unsymmetrisch zum äußeren Totpunkt. Hier treten beide Absperrorgane 5 und 16 (Abb. i) in Tätigkeit, und zwar bei II für den Auslaß und bei c für den Einlaß. Bei III und d wird die Öffnungsperiode lediglich durch die vom Arbeitskolben gesteuerten Schlitze begrenzt. Wird von der Möglichkeit, alle drei Einstellungen wählen zu können, kein Gebrauch gemacht, sondern soll jeweils nur eine der Einstellungen als alleinige Einstellung (feste Einstellung) zur Anwendung kommen, so kann das eine oder andere Absperrorgan entbehrt werden. Bei der Einstellung nach Abb.6 kann das Absperrorgan 16 für den symmetrisch eingestellten Einlaß und bei der Einstellung nach Abb. 7. das Absperrorgan 5 für den symmetrisch eingestellten Auslaß entfallen, da alsdann die Schlitzhöhe der jeweils gleichbleibenden Begrenzung durch die vom Arbeitskolben gesteuerten Schlitze angepaßt werden kann.
Bei Aufrechterhaltung der Einstellungsmöglichkeit für die drei gezeichneten Haupteinstellungen sind selbstverständlich auch alle Zwischeneinstellungen durchführbar.
Der Expansionsweg der im Zweitakt arbeitenden Brennstoffmaschine läßt sich so weit vergrößern, daß er etwa dieselbe Weglänge erhält wie bei der gleichen im Viertakt arbeitenden Maschine. Auf diese Weise wird die bisher beim Zweitakter erreichbare Leistung erhöht. Gleichzeitig wird der harte Auspuff des Zweitakters durch den längeren Expansionsweg gemindert. Die Weglänge, die hierdurch der Kompression von III-I verlorengeht, kann leicht durch geringe Drucksteigerung der vorverdichteten Frischluft aufgeholt werden, wodurch gleichzeitig die Spülung beschleunigt und die Aufladung entsprechend erhöht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitaktbrennkraftmaschine mit vom Kolben gesteuerten Ein- und Auslaßschlitzen und gegenläufigen Kolben, bei welcher Aufladung sowie Spülung durch vorverdichtete Luft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaßkanal oder Auslaßkanal bzw. in beiden besondere, zwangläufig gesteuerteAbsperrorgane vorgesehen sind, welche die von den Ein- und. Auslaßschlitzen bestimmten öffnungsperioden für den Einlaß oder Auslaß bzw. für beide innerhalb der durch die Kolbensteuerung der Schlitze gegebenen Bereiche begrenzen.
2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaßkanal als Absperrorgan ein Kolben (3) angeordnet ist, welcher im Zusammenhang mit einer Rückschlagklappe (7) im Auslaßkanal einen Unterdruck erzeugt; durch welchen die Abgase eine beschleunigte Ausströmung erfahren. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 31o 666, 416 628, 481 188, 577 234, 65o 185; schweizerische Patentschriften Nr. 184 959, 190 236; britische Patentschrift Nr. 213 184.